Düzköy (Kürtün-Gümüşhane) skarn cevherinin jeolojik, mineralojik ve jeokimyasal özellikleri

Abstract

Düzköy skarn cevherleri Harşit Granitoyidi ile Berdiga Formasyonu'na ait kireçtaşlarının dokanakları boyunca gelişmiştir. Dokanak boyunca gözlenen endoskarn zonu piroksenler ile ekzoskarn zonu ise garnet ile birlikte epidot, kuvars ve kalsit ile temsil edilir. Cevheri manyetit ve hematitle birlikte pirit, kalkopirit ve daha az oranda sfalerit oluşturur. Düzköy skarn cevherlerinin tipi garnet ve piroksen bileşimleri ile skarn mineralojisi birlikte değerlendirilerek Fe-Cu-Zn tip olarak tanımlanmıştır. Zonlu garnetlerin grosülerden andradite doğru değişimi ve diyopsit içeriği yüksek piroksenler oksitlenmiş skarn tipine işaret etmektedir.Skarn zonu granitoyitleri I-tipi, orta ve yüksek K2O içeriğine sahip, kalk-alkali özellikte ve metalümin-peralümin geçişlidir. Harşit Granitoyidi yüksek MgO (2,41 ağ. %) ve düşük K2O (2,05 ağ.%) içerikleri ile birlikte Rb-Sc ve Rb/Sr-Zr değişimleri dünyadaki Fe-Cu-Zn tip skarn üreten granitlere benzerlik sunmaktadır. Bundan dolayı Düzköy skarnında manyetit ve hematitin yanında sülfit minerallerinin oluşumu granitin jeokimyasal özellikleri ile ilişkilendirilmiştir.Sıvı kapanımların homojenleşme sıcaklıkları 168 ile 483 °C arasında, tuzlulukları ise % 1,1 ile 44,4 NaCl eşd. arasında değişmektedir. Homojenleşme sıcaklığına karşılık tuzluluk miktarının azalması sisteme meteorik çözeltilerin karışımını göstermektedir. Sıvı kapanımların ötektik sıcaklıkları ilk evredeki kapanımların CaCl2 içerdiğini, sonraki evrelerde ise tek bir tuz türünden ziyade farklı tuz türlerinin karışımından oluştuğunu göstermektedir. Skarn kalsitlerinin -1,62 ile 2,77‰ arasında değişen δ13C oranları denizel karbonatlar ile uyumlu iken, bunların 9,04 ile 24,15‰ arasında değişen δ18O oranları aşırı derecede tüketilmiştir. Kireçtaşı ve kalsitlerin δ18O bileşimlerindeki bu tüketilme meteorik çözeltilerin karışmasının sonucudur.

The Düzköy skarn mineralization is hosted along the contact between limestones of Berdiga Formation and Harşit Granitoid. The endoskarn zone is characterized by pyroxenes, while garnet, epidote, quartz and calcite were common in the exoskarn zone. Ore in the skarns are mainly consist of magnetite and hematite with a lesser amount of pyrite, chalcopyrite and minor sphalerite. Fe-Cu-Zn type skarns were identified in the area according to the garnet and pyroxene compositions and mineralogical properties. The chemical zoning from grossular to andradite in zoned garnets and diopsidic pyroxenes are compatible with oxidized type skarns.Granitoides along the skarn zone are generally I type, medium-high K calc alkaline character, and peraluminous to metaluminous transitional. Harşit Granitoid show many similarities with Fe-Cu-Zn type skarn granitoides in the world according to the high MgO (2.41 wt.%) and low K2O (2.05 wt.%) contents, as well as Rb-Sc and Rb/Sr-Zr variations on the discrimination diagrams. Therefore, in addition to the magnetite and hematite, occurrences of sulphides were related to the geochemical features of granitoides.Homogenization temperatures of all fluid inclusions and salinity contents are in the range of 168 and 483 °C, and 1.1 and 44.4 wt.% NaCl equ. respectively. Positive correlation between Th and salinity values indicates that meteoric water was involved in the hydrothermal solutions. Eutectic temperatures correspond to the presence of CaCl2 in the early stage fluid inclusions whereas it corresponds to the presence of different salt combinations in the later stages. The δ13C isotope ratios of skarn calcites varying between -1.62 and 2.77‰ are compatible with marine carbonates, while their δ18O ratios ranging from 9.04 and 24.5‰ are extensively depleted. This depletion of skarn calcites refer to the mixing of meteoric and magmatic solutions.